配位化合物无机化学课件

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第9章 配 位 化 合 物

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第9章 配位化合物本章教学内容● §9.1 基本概念 ● §9.2 空间结构及几何异构现象 ● §9.3 配合物的化学键理论 ● §9.4 配位平衡常数

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§9.1 基 本 概 念 9.1.1 配合物的定义● 配合物定义：“由可以给出孤对电子或多个不定 域电子的一定数目的离子或分子(称为配体)和具 有接受孤对电子或多个不定域电子的空位的原子或 离子按一定的组成和空间构型所形成的化合物。”NH3 NH 3 CuSO4 Cu2 (OH )2 SO4 [Cu ( NH 3 )4 ]SO4

NH 3 Ag AgCl [ Ag ( NH 3 ) 2 ]Cl

Cl

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● 含有复杂的阳离子或阴离子且在晶体和溶液中 都有一定稳定性的这类化合物，叫做配位化合物配位单元 ：由中心原子和配位体以配位键的形式 结合而成的具有一定稳定性的复杂离子(或分子)

离子：[Cu(NH3)4]2+, [PtCl4]2-, [Fe(CN)6]3分子: [Pt(NH3)2Cl4], [Co(NH3)3Cl3]

9.1.2 配合物的组成● 一般配合物由两部分组成，即内界和外界。 (配位化合物的特殊性表现在内界)

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K4[Fe(CN)6] ┌──┴──┐ 外界 内界 (K+)4 [Fe(CN)6]4┌──┴──┐ 中心离子 配体 Fe2+ (CN-)6 配位原子┘ └配位数◆ 中心原子 -----具有空的价轨道金属离子，金属原子，阴离子，高氧化态的非金属原子 Ni(CO)4和，Fe(CO)5,Na[Co(CO)4] ,SiF62- 等

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◆ 配体-----能提供孤对电子单齿配体：有1个配位原子 多齿配体：含有2个或2个以上配位原子NH3, CN-, CO en: H2N—CH2—CH2—NH2 [Cu(en)2]2+:Cu2+的配位数为4 [Co(en)2Cl2]+:Co3+的配位数为6 常见配位数: 6、4、2 其它：3、5、7、8等

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9.1.3 配合物的类型1.依据中心原子的数目分类

● 单核配位化合物[Co(NH3)2(H2O)2Cl2]+,[Cu(en)2]2+等 ● 多核配位化合物 OH [(H2O)4Fe OH Fe(H2O)4]SO4

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2.依据配体分类 ● 简单配位化合物单齿配位体形成的配合物。如[Cu(NH3)4]2+等

● 螯合物由多齿配体与同一个中心原子作用形成的具有 螯合环的配离子或配合物称为螯合物

H2C—NH2 Cu H2C—NH2

NH2—CH2 NH2—CH2

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3.依据配合物的价键特点分类● 经典配合物：配合物的形成可用经典价键理论 ——配位键说明，中心原子具有正常的氧化数 ● 非经典配合物：中心原子一般为低价、零价、 甚至负价的过渡金属如 羰基配合物Ni(CO)4和Fe(CO)5等簇状配合物，配合物中存在金属﹣金属键

9.1.4 配合物的命名自学------一定哟！

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§9.2 配合物的空间构型 9.2.1 配合物的空间构型● 配合物分子或离子的空间构型与配位数密切相关 配 位数 2 4 6

空 间 构 型

直线形

平面正方形

四面体

八面体

例 Ag(NH3 ) Ni(CN ) 2 4 2

NiCl 2 4

Fe(CN) 3 6

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配位数 空 间 构 型

3

5

三角形 HgI3

四方锥2 SbCl5

三角双锥

例

Fe(CO) 5

趋向于使配体之间尽可能离得最远

● 影响因素：配位数，中心原子，配体，环境等

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9.2.2 配合物的几何异构● 化学组成完全相同，配体围绕中心原子的排 列方式或键合方式不同而导致结构不同的现象结构异构-----原子之间的键合不同

空间异构-----键合相同，空间排布不同

● 配体在中心原子周围排列的相对位置不同所 产生的异构现象，称为配合物的几何异构现象直线、平面三角、四面体-----无几何异构现象 平面正方形，八面体-----出现几何异构现象

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平面正方形-----[Pt(NH3)2Cl2] ------顺式和反式异构体，互称为顺反异 构(cis﹣trans isomerism)

H3N

Cl

H3N

Cl

PtH3N顺式(cis-) 顺铂, 抗癌药物

PtCl Cl NH3反式(trans-)

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[Pt(Cl)(Br)(Py)(NH3)],有3种几异构体

Py Pt H3N

Cl Br Py

Py Pt H3N Cl

Br Cl

PtBr NH3

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[Ma4b2]型八面体配合物有顺、反2种异构体 ------[Co(NH3)4Cl2]+

NH3H3N Cl H3N

ClNH3

CoH3N NH3 Cl H3N

CoNH3 Cl

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[Ma3b3]型八面体配合物有2种几何异构体:面式 (fac﹣); 经式(mer﹣) ------ [Rh(Py)3Cl3]

ClPy Cl Py

ClCl

RhPy Py面式(fac﹣)

RhCl Py Cl经式(mer﹣)

Py